Diseño de un reactor y simulación de la mezcla para la fabricación de nanopartículas metálicas, como proceso de remediación en suelos contaminados por la minería

Abstract

Para la fabricación de las nanopartículas se ha realizado la construcción y simulación numérica de un modelo con el propósito de validar el diseño de un reactor industrial con un sistema de mezcla innovador, basado en investigaciones anteriores [García Cañar et al., 2014]. El procedimiento para la fabricación de las nanopartículas como proceso de remediación ambiental debido a las malas prácticas mineras y desechos inherentes al proceso ha sido establecido por el CENCINAT-ESPE, para la captura metales pesados como H g2+, Cu2+, Zn2+, Ag+, Ni2+. Mediante la inyección de estas nanopartículas en acuíferos profundos. Se ha demostrado que estos contaminantes pueden afectar a los seres vivos mediante inhalación o ingestión, provocando serios problemas de salud tales como cáncer, disfunción endocrinológica. Se conoce que el tamaño de las nanopartículas reducido aumenta la eficiencia del proceso de captura de metales pesados, por esta razón se propone un sistema de corte del tipo rotorestator, para aumentar los esfuerzos de corte para capturar con mayor eficiencia los metales. La homogenización de la mezcla es un parámetro importante así que mediante la simulación numérica se aseguró de que existan condiciones de turbulencia dentro del reactor modelo. Se ha utilizado la tecnología de impresión 3D para la construcción del sistema de corte. Se han conseguido las condiciones de diseño adecuadas para la formación de nanopartículas, que poseen un tamaño promedio de aproximadamente de 60 nm. Para la preparación de las nanopartículas se utilizó agua desmineralizada y agua de lluvia obteniéndose excelentes resultados. Los resultados de la simulación numérica del modelo son congruentes con otras investigaciones.